第三章 第3节 牛顿第三定律-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（人教版）

第3节　牛顿第三定律 [学习目标要求]　1. 知道力的作用是相互的，知道作用力和反作用力的概念。2. 理解牛顿第三定律的含义，并能用它解释生活中的现象。3. 知道作用力、反作用力与平衡力的区别。4. 应用牛顿第三定律进行受力分析。 　作用力和反作用力 1．力的物质性：力是物体对物体的作用。只要谈到力，就一定存在着受力物体和施力物体。 2．力的相互性：力的作用是相互的。物体间相互作用的一对力通常叫作作用力和反作用力，它们总是互相依赖、同时存在的。 [判一判] (1)力总是成对出现，有作用力时一定有反作用力。( √ ) (2)作用力和反作用力是一对平衡力。( × ) (3)物体间先产生作用力，然后产生反作用力。( × ) 　牛顿第三定律 1．实验探究 如图所示，把两个弹簧测力计A和B连接在一起，B的一端固定，用手拉A。结果发现两个弹簧测力计的示数是相等的。改变拉力，弹簧测力计的示数也都随之改变，但两个示数总是相等，这说明作用力和反作用力大小相等，方向相反。 2．牛顿第三定律 (1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 (2)表达式：F＝－F′(负号表示方向相反)。 [判一判] (1)作用力和反作用力必定是同种性质的力。( √ ) (2)只有当两个物体处于相对静止时，它们之间的作用力和反作用力的大小才相等。( × ) (3)作用力和反作用力不一定是同性质的力。( × ) 　物体受力的初步分析 1．概念：把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析。 2．受力分析的两条思路 (1)根据物体运动状态的变化来分析和判断其受力情况。 (2)根据各种力的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。 3．一对平衡力和一对作用力与反作用力 (1)一对相互平衡的力作用在同一物体上，一对作用力和反作用力作用在两个相互作用的物体上。 (2)一对相互平衡的力不一定是同一种类的力，一对作用力和反作用力一定是同一种类的力。 [练一练] 马拉车在水平路面上做直线运动，下列说法正确的是(　　) A．马能够拉动车是因为马拉车的力大于车拉马的力 B．先产生马拉车的力，后产生车拉马的力 C．无论如何前进，马拉车的力大小总等于车拉马的力 D．匀速前进时，马向前拉车的力大小等于车向后拉马的力；加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力 解析：C　由牛顿第三定律可知，无论如何前进，马拉车的力与车拉马的力一定大小相等，而且同时产生，故C正确，B、D错误；马能够拉动车是马拉车的力大于车所受的摩擦力，选项A错误。 学习任务一　牛顿第三定律的理解 [导学探究] 成语“以卵击石”出自《荀子·议兵》：“经桀作尧，譬之若以卵投石，以指绕沸。”是指拿蛋去碰石头，比喻不自量力，自取灭亡。 (1)以卵击石时，卵对石头的作用力大，还是石头对卵的作用力大？ (2)为什么会出现卵碎石全的不同效果？ 提示：(1)两个力等大、反向；(2)两者能承受的最大外力不同，所以会出现不同的作用效果。 [思维深化] 1．作用力与反作用力的“四同”“三异” 作用力与反作用力关系 四同 等大 大小总是相等 共线 作用在一条直线上 同时 同时产生、同时变化、同时消失 同性质 同一性质的力 三异 异向 方向相反 异体 作用在不同的物体上 异效 效果不能相互抵消，不能认为合力为零 2.牛顿第三定律的适用范围：牛顿第三定律是个普遍定律，所阐明的作用力与反作用力的关系不仅适用于静止的物体之间，也适用于相对运动的物体之间，这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关。 　如图所示，甲、乙两人在地面上拔河。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，甲、乙的鞋底与地面之间的动摩擦因数相等，则下列说法正确的是(　　) A．甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对平衡力 B．甲对绳子的拉力与乙对绳子的拉力是作用力和反作用力 C．若甲的质量比乙的大，则甲能赢得拔河比赛的胜利 D．若乙收绳子的速度比甲的快，则乙能赢得拔河比赛的胜利 解析：C　根据牛顿第三定律知甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对作用力与反作用力，选项A错误；甲对绳子的拉力和乙对绳子的拉力大小相等且都作用在绳子上，是一对平衡力，故选项B错误；绳子对甲、乙的拉力大小相等，由于甲的质量大，地面对他的最大静摩擦力大，故甲会胜利，选项C正确，D错误。 正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义 (1)不管物体的大小、形状如何，任意两物体间作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。 (2)不管物体的运动状态如何，静止的物体之间，运动的物体之间，静止与运